2022 Fiscal Year Annual Research Report
革新的ソフトバイオマテリアルによる椎間板性疼痛の制御
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20K17983
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 勝久 北海道大学, 大学病院, 助教 (20771893)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ソフトバイオマテリアル / 高純度硬化性ゲル / 椎間板性疼痛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高純度硬化性ゲルを用いた椎間板組織修復治療が、椎間板性疼痛に関連する急性期炎症性サイトカインや亜急性期神経侵入に与える影響を評価し、本治療が椎間板組織変性の制御だけでなく急性期椎間板性疼痛の抑制に有用であるかを検討することで椎間板障害に対する次世代型治療の開発として臨床応用へと展開するための基盤を確立することを目的とした。
ウサギ腰椎椎間板変性モデルおよびラット尾椎椎間板変性モデルを用いて、高純度硬化性ゲルが椎間板性疼痛に関連するサイトカインと神経成長因子の評価を行った。椎間板の髄核欠損部に高純度硬化性ゲルを充填し、免疫組織化学染色による炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-6）、神経成長因子受容体TrkAの発現について陽性細胞率を評価したところ、ゲルを充填した群では髄核穿刺吸引群に比べ、TNF-α、IL-6、TrkA陽性細胞率が有意に低値であった。さらに、ラット尾椎椎間板変性モデルを用いて疼痛関連行動評価を施行したところ、ゲルを充填した群で有意に疼痛関連行動が抑制されていた。
本研究結果より、高純度硬化性ゲルはこれまで報告してきた椎間板組織変性の抑制効果に加え、椎間板性疼痛に関連するサイトカインと神経成長因子の発現を抑制する効果がウサギ腰椎椎間板変性モデルおよびラット尾椎椎間板変性モデルにおいて示された。さらに疼痛関連行動評価においても改善がみられ、椎間板ヘルニア手術後の椎間板内の炎症性サイトカイン産生が高純度硬化性ゲルにより抑制されることで、椎間板損傷部の疼痛軽減に寄与すると考えられた。また、神経成長因子受容体の発現が抑制されたことから、椎間板性疼痛に関連する椎間板への神経新生が阻害される可能性が示された。これらの結果より、高純度硬化性アルギン酸ゲル埋植は椎間板ヘルニアに対する髄核摘出術後の疼痛軽減などに有用である可能性が示唆された。
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